浅析湿式电除尘技术在电厂中的应用与发展论文_郑先勋

浅析湿式电除尘技术在电厂中的应用与发展论文_郑先勋

华电国际电力股份有限公司邹县发电厂 山东邹城 273522

摘要:为了更好地保护环境,确保环保工作的顺利实施开展,对于火力发电所带来的污染治理工作已经变成了许多火电企业的重点工作对象。目前,湿式电除尘系统已经开始应用于各大火力发电企业,因其具有设备投入小、效果明显、适用范围广且没有二次污染等一些显著的优势,在火力发电行业以及其他工业领域得到了广泛的应用,并取得了显著的降尘减污效果。本文围绕湿式电除尘技术在电厂的应用,从湿式电除尘技术的工作原理,技术特点、布置形式以及发展前景等进行了阐述,期望能够对该技术在电厂加大推广具有推动作用。

关键词:湿式电除尘;技术应用;发展

引言

湿式电除尘技术作为一种拥有百年历史的除尘设备,湿式电除尘器在1907年发明以来,在制酸、冶金等工业生产中应用十分广泛。随着国家工业化建设的不断推进,巨大的发电量背后伴随着的是亟待解决的扬尘污染和大气污染。为了有效降低工业化快速发展所带来的大气污染问题,国家开始在各个行业中进行相关的环境治理工程,由于湿式电除尘设备在大气污染治理效果方面具有运行成本低、除尘效果好、适用范围广等一些显著地优点,所有被广泛应用于众多工业制造领域的除尘降污工作中。

1 湿式电除尘技术

湿式电除尘技术在世界发达国家应用和研究都是较为先进的。电力行业应用湿式电除尘技术,也是为了进行污染治理。例如火电厂对湿式电除尘技术的应用,最早在美国进行了实验。针对燃煤发电机组进行了除尘技术的应用之后,并经过优化改造,迅速的成为了电厂主要的除尘技术之一。目前湿式除尘法在很多发电机组尤其是大型机组中应用十分广泛。我国虽然在湿式电除尘技术上研究应用相对比较晚,但是随着改革开放不断地推进、工业发展的速度不断加快。湿式电除尘器是燃煤电厂烟尘超低排放的主流除尘技术之一。针对湿式电除尘器的测试特点,提出了测试工况、测孔位置、测孔尺寸及采样点布置等相关要求,对颗粒物、PM2.5、SO3等开展测试研究,给出了科学的测试方法:针对颗粒物,基于烟道内、烟道外可采用多种方法,采用一体化采样、冷凝法等。湿式电除尘技术在工业领域行业中应用效果已经得到了认可。

2 湿式电除尘技术的工作原理和基本分类

2.1 湿式电除尘器工作原理

湿式电除尘器工作原理是向电场空间输送气体电离,产生直流负高压,使得烟气中和粉尘中的颗粒在电场力作用下,逐步移动到收成极板上,集电极上经过收尘集的表面的收集,最终将污染颗粒等加以收集,在收尘极表面形成粉尘物质,再通过振打清灰的方式,将粉尘输送到水灰岛中,在水灰进行震落,产生不同的烟气差异。湿式电除尘设备的工作原理可以简要概括为有害气体电离、粉尘荷电、荷电粉尘收集和核电粉尘清理四个阶段。在湿式电除尘的设备中有金属阳极和阴极两个电极,通过施加高压的直流电在电极周围形成一个可以是气体电离的电晕区,有害烟尘气体进入电晕区后经过电离产生大量的阴离子、阳离子以及带电电子,这些带电的粒子通过吸附在电晕区粉尘上使粉尘获得电荷,然后在电场力的作用下,这些带电荷的粉尘颗粒向集尘极运动,在集尘极聚集后通过液体冲洗集尘极表面,利用流动的水流将捕获的固体粉尘排出。

2.2 湿式电除尘基本分类

电除尘器目前采用的是板式和管式两种分类管式。湿式电除尘器,采用了多个金属管进行并列组合,均匀分布在不同的极板之间。管式湿式电除尘器,用于进行上下垂直流动烟气的设置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而板式湿式电除尘器使用范围较大,采用垂直流动或水平流动的烟气进行湿式电除尘,将上述方式结构和优势加以对比,两者进行烟气的除尘效果都是不错的,能够进达到相同的出生效率。但是相对管式湿式除尘器,板式湿式除尘器的占地面积要比较大。

3 湿式电除尘器的布置形式

①进行湿式电除尘器的布置,通常采用模块形式进行布置,在水平烟气流独立布置和垂直圆气流布置上,一般在形式上采用多种方式自由组合。随着时代的发展和工厂的完善,很多电厂常见的布置形式包含了水平垂直,烟气流布置和垂直烟气流独立布置,以及WFGD系统整体布置;②采用多种垂直烟气流独立布置,优势在于维修方便容易,安装在现代燃煤电厂中是一种较为认可的布置形式,这种形式在现场可以用多种方式进行模块形式的连接,但是这种方式需要专门的布置空间,已布置各种设备;③水平烟气流独立布置,与垂直烟气流独立布置的相同之处,也是需要独立的空间。在进行模块设计的时候,水平烟气流独立设置需要进行设计方面的大量准备工作;④在进行布置形式的选择的时候,首先要考虑维护人员的工作量,能够在较小工作量的情况下提升处理效率。例如烟囱内衬的相关费用,需要在设计的时候大大降低,这就要简化运行程序。而整体式和独立式的湿式电除尘器,在维修上哪一种较为简易,而且维护费用较低也是需要考虑的。

相关人员要将除尘效率和成本核算综合进行考虑,在设计合理的前提下,保证布置形式更加科学。因为电厂在进行电除尘布置的时候,不可能随意选择,都是要考虑如何向着好的方向发展。在具体的选择中,首先要考虑湿式电除尘器应用的范围,是否这种气流能够保证刚性电机和活动内件的可靠性和安全性。而且在整体运行的过程中,对于具体的结构材料要进行认真仔细的处理,保证运行程序能够在使用过程中进行检修和维护的时候,降低困难度。例如整体式湿式电除尘器,一般位于脱硫塔的上部,根据实际的需要,电厂一般是需要采用独立式的实时出电除尘器作为除尘设备的。在现场安装的过程中,要考虑到场地限制停机次数等影响因素,已结合电厂实际需求进行具体方案的设定。

4 湿式电除尘技术的发展前景

我国运用湿式除尘技术比较晚,主要运用在中小型火力发电厂。在空气污染中颗粒物质是主要污染物之一,这些颗粒物极大地危害了国家人民的安全健康,湿式电除尘技术与干式电除尘技术相对比来说,可以更高更好更有效的吸收这些颗粒污染物。在火电厂的湿法脱硝中已经被广泛利用WESP来吸收酸雾,细微颗粒等复合污染物,电厂中装配了WESP和WFGD装备通常情况下可以吸收80%以上的颗粒物,可以利用湿式除尘器来解决环保设备改变中遇到的困惑。在WFGD吸收塔的有效空间内装了这套湿式除尘器,并有效收集了经过烟囱上升气流当中的硫酸雾,在这空间中这套整体式的WESP虽然有一定的限制性,但也具有更高的可靠性。在电厂实际运行过程中,对湿式电除尘除尘器的使用已经较为普遍,目前采用终端经处理技术设备,以去除烟气中的粉尘和酸雾等有害物质,例如重金属离子等不会被释放的大气中污染大气。从PM2.5的处理进行重点考虑。湿式电除尘技术及在电厂应用与发展、研发的资金和力度投入是非常必要的。当前湿法脱硫技术和scR脱硫技术在电厂中使用面积较大,通过湿式电除尘技术的应用,为上述技术取得完好效果提供了技术支持。

5 结语

总之,燃煤电厂的污染颗粒严重影响环境,尤其在火力发电中排出大量的燃煤烟气,含有的可吸入性粉尘会对人体的健康带来较大的危害,湿式静电除尘器能够发挥重要作用,在燃煤电厂中进行应用,有效收集细颗粒粉尘,使燃煤电厂排放的烟气能够满足现行国家排放标准要求。在以后火力发电厂的运行过程中,需要不断加大对湿式电除尘技术的研究与应用工作,确保火力发电厂在有效降低污染的前提下实现稳定有序的可持续发展。

参考文献:

[1]陈春峰.浅谈卧式湿式电除尘器系統组成及控制[J].机电信息,2019(2):17+19.

[2]杜婷婷.韩秀娟湿式电除尘技术在火力发电厂的运用[J].科技经济导刊,2018(19)19:85.

论文作者:郑先勋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/19

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